PLC入门实战教程(百技)

第一贴 上图 点击图片可放大 是一个三菱 FX2N 32MR型号的 PLC 从上图中我们可以看出 PLC 的上下两端全部是接线端子 我 们在使用的时候 也是使用这些端子来连接其它的设备 如输入按 钮 继电器等 下面我们就来介绍一下 PLC上各个部件的作用 首先来解释上下两排端子的作用 在 PLC的端子排上 已经标出了各个端子的名称 如 L N com x1 等 途中红色箭头所指的是 PLC标注的端子名称 绿色箭头所指的是对应的接线端子 虽然 PLC的主要功能是控制其他电器元件 但他本身也是 一个电器 他在工作的时候 也需要工作电源 上图中标有 L N 的 两个端子 就是给 PLC接工作电源的 我们可以给 PLC输入 110V 220V之间的交流电源 在这个区间的电压 PLC都可以正常工作 那个标有 24V字样的端子是一个直流的 24伏电源 有朋友 可能迷惑了 24V 电源怎么就一个端子 只有正极没有负极呀 别 着急 你没有看到那个标有 COM的端子吗 那是一个公共端子 它 可以作为 24V电源的负极使用 同时它还与那些标有 X1 x2 等字样 的输入端子一起作为输入端使用 输入端 什么是输入端 输入端就是输入端嘛 例如我们要用 PLC控制一个继电器 当我们要想让继电器吸合的时候 总的给 PLC发号施令吧 对就是 启动按钮 我们把启动按钮接在输入端上 例如接在 X1端子上 当 我们按启动按钮的时候 就相当于向 PLC的 X1端子输入了一个信号 PLC接受到一个输入信号之后 就会根据我们编辑的逻辑程序进行 工作 下面一排标有 Y1 Y2 Y17等字样的端子是输出端 子 也就是接被 PLC控制的设备的 如继电器 接触器等 COM端子 输出端的公用端 我们看到从 Y0 Y17 一共有 16 个输出端子 而只有 4个标有 COM的端子 即 COM1 COM4 所以 就要每 4个输出端共用一个公共端 如果这些端子的用处你没有看明白 不理解 没关系 后 面我们会用实例来讲解如何使用这些端子 你只要知道输入端 输 出端这两个名字就行了 可能细心的朋友看出问题来了 上面 我说从 Y0 Y17 一共 是 16个端子 可能有的朋友会认为我算错了 在这里我说一下 大 家注意了 PLC 的端子编号都是按八进制进行编制的 满 8进一 你也看到了 上面没有标 Y8 Y9 至于八进制 如果不明白 在网 上搜一下 八进制 就可以 另外 在 PLC上面还有一些指示灯 上面的一排 IN字样旁边 的是输入端子指示灯 一个输入端子对应一个 例如当 X1端子有信 号输入时 标有 1的那个指示灯就亮 X7 有输入时 标 7的指示灯 亮 下面的一排 OUT 旁面的是输出指示灯 和输入指示灯意义 一样 当输出端子有输出时 相应的指示灯亮 右面的 power是电源指示等 只要给 PLC通上工作电源 这 个指示灯就亮 RUN是运行指示灯 PLC 在接通电源之后有两种状态 一种是 我们正在向 PLC内部输入我们编写的程序 另外一种就是 PLC正在 按照我们编写的程序工作着 也就是运行状态 这是 RUN灯亮 BATTV指示灯是 PLC内部电池的电量指示灯 当这个灯亮了 就说明 PLC内的电池电量不足了 需要更换电池了 PLC 内电池的 作用是当 PLC断开工作电源时 它为存储我们编写的程序的存储器 以及保持 PLC运行状态的存储器提供电源的 当 PLC内的电池长时 间没电时 我们输入至 PLC内的程序就会丢失 PLC 就无法正常工 作 PROG E指示灯是故障指示灯 在这里不详细介绍了 第二贴 在上一节我们讲了 PLC的外部结构 大家对 PLC有了一个大致的 了解 这一节我们讲如何向 PLC输入控制信号 如何让 PLC控制外 部的设备以及这些控制线如何连接 首先我们看上面的电路图 上面的电路图是一个典型的 点动控制电路图 工作原理我想就不用再讲了吧 如果你连这个都 看不懂 还是好好补习一下电工基础 然后再来学习 PLC吧 废话少说 在上面的电路图中 合上断路器 QS 然后按 按钮 SB1 继电器 KM就会吸合 电动机旋转 松开按钮 SB 接触器 KM释放 电动机停止转动 那么 按钮与接触器的逻辑关系就是 合上按钮 接触器吸合 松开按钮 接触器释放 如果我们要将上面的电路改成用 PLC控制的话 这么简单 的电路在实际应用中是不会用 PLC控制的 我们只是为了好理解 才举了一个简单的例子 当我们想要让接触器吸合的时候 我们 就要向 PLC输入一个控制信号 PLC 收到这个信号之后 就会输出 一个信号 使接触器 KM吸合 当我们断开 PLC的输入信号时 PLC 就会断开输出端的输出信号 接触器 KM释放 当然 PLC 要想按 照我们上面说的逻辑关系工作的话 还需要我们想 PLC内部输入程 序 在这里只是举例 关于这个动作的程序 在以后再讲 现在 我们来看看要实现上面所说的功能 如何对 PLC进 行外部接线 上图是 PLC的输入输出端子接线图 点击图片可放大 上边 的是实物图 下边的是原理图 PLC 的 L N 端子接 220V电源 为 PLC本身提供工作电源 控制按钮的一端接 PLC的输入端 Y0端子 另一端接在输入端的公共端 COM端子 这样 当按控制按钮时 就 相当于将 X0与 com接通了 PLC 就知道 X0端子输入信号了 输出端的接线方法是 接触器的一端接输出端 Y0 另一端 接电源 PLC 的公共输出端 COM接在电源的另一相上 电源的电压 应与接触器线圈的工作电压相符 例如接触器线圈的工作电压是 220V的 我们就要接在 220V的电源上 接触器线圈的工作电压是 380V的 我们就要接 380V电源 这样 当 Y0输出信号时 接触器 就会吸合 至于输入与输出端是如何工作的 我们再来看看 PLC输入输 出端的内部结构 输入端的内部结构 输入端的大致原理如上图 我们可以把每一个输入端的内部理解为 一个继电器的线圈 如我们可以认为 X0端子的内部就接着一个编号 为 X0的继电器线圈 其余类似 他们内部的接线方式如上图的红色 部分 电池代表 PLC内部提供的一个电源 当我们按外部按钮 SB1 时 就接通了 PLC输入继电器 X1线圈的电源 输入继电器 X1吸合 就相当于向 PLC内部输入了一个信号 输出端的内部结构 继电器输出型的 PLC输出端的内部就是一个一个的继电器 当然 还有晶体管输出型 晶闸管输出型的 Y0 输出端子接的是 Y0继电 器的触点 他们总的接线方式如上图 当 Y0有输出时 就相当于内 部的 Y0继电器吸合 将 Y0触点闭合 这样就接通了接触器 KM线圈 的电源回路 KM 继电器吸合 上图中 红色部分为输出继电器的 触点部分电路 蓝色部分为线圈电路 注 以上所讲的是三菱 FX2N系列 PLC的接线方法 其他类型 PLC的 接法与这个也许相同 也许有点出入 具体接法请操作 PLC的说明 书 第三贴 在上一贴我们讲了 PLC的输入与输出端子的接线方法 当 PLC 的输入与输出端子接线完毕之后 要想让输入与输出直接按照我们 想要的逻辑关系运行 我们就要编写一个 PLC能够执行的程序 然 后将这个程序输入到 PLC内部 接下来的帖子 我们就讲如何编写 一个简单的程序 并将这个程序输入到 PLC的内部使其按照我们编 写的程序运行 要想编写 PLC的用户程序 就需要在你的电脑上安装一个编 写程序的软件 不同厂家 不同型号的 PLC所使用的编程软件也是 不一样的 至于什么厂家的 PLC使用什么样的编程软件 一般在 PLC的说明书或者编程手册中都有介绍 三菱 PLC的编程软件有多 个版本 以下两个软件 安装其中一个即可 我们将以 GX Works这 个软件为范例进行讲解 一 GX Developer 的下载与安装 你可以通过以下途径获取三菱 PLC的编程软件 GX Developer 1 使用搜索引擎搜索 三菱编程软件 或 GX Developer 目前有许多下载网站及 PLC技术相关网站都提供 GX Developer软件的下载 你可以通过搜索引擎找到它们 2 你可以到三菱 PLC的官网下载此软件 不过 在三 菱 PLC官网下载的编程软件还要通过注册来获取软件的注册码 虽 然不收费 但是相对来说还是麻烦一点 GX Developer的安装 一般下载完 GX Developer软件之后 在软件的压缩包内 或 者软件的下载界面都有 GX Developer软件安装的大体步骤 大家按 照这个步骤安装即可 相信大家接触计算机都这么长时间了 也安 装过不少的应用软件 GX Developer软件的安装和其它应用程序的 安装也没有太大的区别 在这里就不过多的介绍了 二 GX Works 的下载与安装 GX Works是三菱的一个集成化的开发环境 里面包含多个模块 包 括设计 仿真 数据转换等 建议大家安装此软件 我们也将以这 个软件为范例进行讲解 下载地址 安装就不用介绍了 大家都会的 第四贴 在上一贴 我们编写了一个简单的点动控制的梯形图 现在我们来 讲一讲这个梯形图的工作原理 我们为什么这么编程 大家只有理 解了编程原理之后 才能够更好的根据自己的需要进行程序的编写 图一 PLC 点动控制的外部接线图 当我们按按钮 SB1时 将输入端 X1与 com端接通 由于 PLC内部有 24V的直流电源 这时就相当于接通了输入继电器 X1的线圈回路 输入继电器 X1线圈得电吸合 如下图 注 我们这里所说的线圈 在 PLC内部实际是不存在的 PLC 的输入端其实全是电子电路 这 样讲 只是方便大家理解 大家可以按照这个方式去理解 分析而 不必去研究他的电子电路是如何工作的 图二 当 X1的线圈吸合之后 梯形图中 X1的继电器常开触点就会闭合 如下图 图三 当 X001闭合之后 就接通了线圈 Y001的电源回路 Y001 线圈得电 吸合 因为在梯形图中 左边的母线 即左边竖线 表示电源的正 极 右边母线表示负极 当在书本上画梯形图的时候 右面的母线 可以省略 单在使用软件编辑梯形图时 左右母线自动生成 因为左右母线表示电源 所以 X001常开触点只要闭合 就接通了 Y001的电流回路 Y001 线圈吸合之后 其输出端 Y1的继电器常开 点就会闭合 Y1输出继电器常开的闭合之后 接通继电器 KM线圈电源回路 KM 吸合 KM 所控制的电器开始运行 当松开按钮 SB1时 输入端 X1失去输入信号 即线圈回路断开 梯 形图中的 X1常开点也会断开 从而断开输出继电器 Y1的线圈电源 回路 输出继电器 Y1停止输出 KM 线圈断电释放 这就是 PLC点动控制的原理 另外需要说明一点 PLC 的输出继电器是真实存在的 PLC 的输出端 就是使用的小型的继电器 当然 PLC 的输出端还有其他的形式 如三极管输出和晶闸管输出 如下图 2014 3 18 21 11 上传 第五贴 在前面我们讲了如何编写一个简单的 PLC点动控制程序 编写完 程序之后 要把编写的 PLC程序从电脑里输入到 PLC里之后 PLC 才能够运行我们编写的程序 要把程序从电脑里下载到 PLC里 在 这两个设备之间就要有一个连接线 也就是三菱 USB SC9 FX 编程 电缆 该编程电缆一端为 USB接口 另一端为 MD8F圆形插口 USB 端连接 电脑 另一端连接 PLC 在编程电缆第一次使用的时候 要在电脑 里安装该编程电缆的驱动程序之后 才能够正常使用 编程电缆驱动程序的安装非常简单 只需要三步 要比把大象关到 冰箱里简单的多得多 第一步 将驱动光盘放入电脑的光驱中 第二步 将编程电缆的 USB端插到电脑的任意一个 USB口上 要 记住 这次插的是哪个 USB口 以后使用的时候还要插在这个 USB 口上 否则还要重新安装驱动程序 第三步 一路确认 1 编程电缆插入电脑之后 在电脑的右下角会提示发现新硬件 2 然后弹出硬件安装向导 这是我们选择自动安装 点击下一步 3 这是 电脑会自动查找所需要的驱动程序及其位置 并自动对 程序进行安装 安装完成之后 提示你完成找到新硬件向导 4 这是点击完成 最后在电脑的右下角弹出提示窗口 提示 新 硬件已经安装并可以使用了 是不是非常简单 第六贴 安装完 USB SC9 FX 编程电缆的驱动程序之后 在你的电脑里就多 出了一个串行通信 COM端口 因为 PLC是使用串行通信与外界进行 数据传输的 而我们的电脑目前已经不带串行通信用的 COM端口了 所以我们就使用 USB SC9 FX 编程电缆将电脑的 USB传输端口转换 成串行通信的 COM口与 PLC连接 所以安装完成 USB SC9 FX 编程 电缆的驱动程序之后 你的电脑里就多出了一个串行通信 COM端口 要想使电脑与 PLC正常通信 我们还要对此端口进行设置 1 在电脑桌面上右击 我的电脑 然后在弹出的下拉菜单中选择 属性 2 在弹出的窗口中选择 硬件 然口点击 设备管理器 3 在设备管理器中找到 端口 COM 和 LPT 点击前面的 号 使其展开 然后双击 JIACHENG COM4 注 插在不同的 USB端口 上 后面的 COM4会不一样 也可能是 COM1或者 COM2 这就是我们 前面提到的 你在安装驱动的时候 编程电缆插在哪个 USB口上 以后使用的时候也要插在这个 USB口上的原因 4 在这里可以对端口的各项参数进行设置 不过一般不用设置 直接使用默认值即可 点击属性中的 高级按钮 5 在高级设置中还可以设置一下其他的参数 以及 COM 端口号 不过一般情况下默认即可 不用设置 说了这么多 其实我们一个参数也没有设置 全是使用的默认参数 目的只是告诉你设置的方法 注意 有两个参数你一定要记住 那就是每秒位数 即传输速率 和 COM 端口号 我们例子中的每秒位数是 9600 见第 4步中图片 端口号是 COM4 见第 5步中图片 你的计算机和我们的可能不一样 这个一定要记住 我们在后面要 用到 否则你的计算机无法和 PLC连接 第七贴 为了把计算机中编写好的程序存储至 PLC里 计算机与 PLC之间 的硬件连接使用的是 USB SC9 FX 编程电缆 它们的连接步骤如下 1 掀开 PLC上的插座保护盖 露出 MD8M插座 在插座的旁边有一 个停止 运行转换开关 将此开关拨至 STOP 位置 使 PLC停止运 行 2 将编程电缆的串口端插在 MD8M插座上 另一端的 USB口与我们 上贴中讲的那个安装完驱动程序的计算机 USB口相连 3 给 PLC通上 220V电源 PLC 初次通上电源 电源灯亮 由于 PLC 内部没有用户程序 所以程序错误灯闪烁 如果你正在使用的三菱 FX2N系列的 PLC如果这个灯闪烁 就说明 PLC内部的用户程序出错 了 应该检查 PLC的电池是不是没有电了 更换一个新电池 然后 重新输入用户程序 2014 3 20 15 08 上传 下载附件 40 04 KB 4 硬件连接完成之后 我们就可以打开 GX works 编程软件了 编 程软件中如何对连接进行设置 我们在下一贴再讲 第八贴 当使用三菱 USB SC9 FX 编程电缆将 PLC和计算机连接起来之后 就要对 GX works 中的通讯参数进行设置了 其它参数的设置 看 前面的帖子 1 打开 GX works软件 在软件界面的左下角有 连接目标 一览 点击 连接目标 2 打开连接目标栏之后 我们可以看到当前连接的目标 和所有连 接目标 双击这个当前连接的目标 3 双击连接目标 Connection1之后 弹出连接目标设置 Connection1窗口 从窗口中我们可以看出 计算机侧的连接端口是 COM1 传输速度是 19 2Kbps 与我们前面在 虚拟端口设置 帖子中让大家记住的两 个参数值不一样 那时我们记得端口号是 COM4 每秒位数 即传输 速度 是 9600 现在这两个参数用上了 4 双击上图中的 serialUSB图标 在弹出的 计算机侧 I F串行详 细设置 窗口中 将 COM端口设置为 4 传输速度设置为 9 6Kbps 即 9600 然后点击确定 让这里的参数与 USB SC9 FX 编程电缆在 电脑中的虚拟端口参数一致 至此三菱编程软件 GX works 中 PLC与计算机连接的通讯参数设置 就设置完了 下一步就是将程序写入到 PLC里了 第九贴 前面已经讲了 PLC与计算机连接时各种参数的设置 参数设置完之 后 我们就可以将写好的程序输入 PLC了 1 点击菜单栏中的 在线 在下拉菜单中选择 PLC 写入 2 在弹出的窗口中选择要输入的程序文件 然后点击 执行 3 程序下载中 4 程序下载完成之后 拔掉 PLC与计算机之间的编程线 然后将运 行 停止开关拨至 RUN运行位 PLC 就可以按照我们编写的程序运行 了 第十贴 在前面 我们编写了一个简单的梯形图 并将其输入到 PLC中 在前面编写的梯形图 主 要是为了做一个简单的示范 前面几贴的主要内容是让大家了解如何将一个梯形图输入到 PLC 如果学会了前面的内容 就可以进行一些实际的应用了 什么不信 现在就来试试将 继电器控制的启保停电路改为 PLC控制 好 我们先看看继电器控制的启保停电路原理图 根据上面的原理图 我们先对 PLC的外部接线进行设计 大家可以先自己考虑应该在 PLC 的输入输出端子上接哪些元件 如何接 自己考虑完之后 再看看下面的结果 上图是 PLC的外部接线图 当热继电器 FR动作时 热继电器常开点闭合 X1 端有输入信号 如果这时电机正在运行 则会保护动作停止 当按按钮 SB2时 X3 端有输入信号 表示要启动 输出端 Y1有输出 KM1 吸合 当按按钮 SB1时 X2 端有输入信号 表示要停止 输出端 Y1停止输出 KM 释放 大家可以根据上图自己先试着编写梯形图 然后在和我们的梯形图比较 看看你编写的是 否正确 上图是梯形图 其原理是 启动 按启动按钮 SB2 X3 输入继电器得到信号吸合 常开点 X003闭合 输出继电器 Y001吸合 KM 继电器线圈得电 自保 输出继电器 Y001吸合之后 PLC 内部的 Y001常开触点也闭合了 这样即使松开了 启动按钮 SB2 X3 没有输入信号 但是 Y001内部触点是闭合的 仍旧可以接通 Y001线圈 回路 电路自保 停止 当按下停止按钮 SB1时 输入继电器 X2吸合 其常闭点断开 从而断开了 Y001线 圈的回路 使 Y001释放 热继电器动作保护的原理和按停止按钮的原理一样 梯形图的原理是不是非常简单 和继电器控制电路原理差不多 所以 如果你有良好的继 电器控制电路基础 学 PLC是非常简单的 不知道大家看出来没有 在继电器电路与 PLC电路中 使用的按钮不一样 在继电器电路 中 停止按钮和热继电器触点为常闭点 而在 PLC外部端子中 我们使用的全是常开点 其实 我们也可以和继电器电路使用一样的按钮 热继电器和停止都使用常闭触点 不过 梯形图就不能这么写了 大家自己考虑考虑吧